多路led恒流驱动电路及其控制方法_3

文档序号:9892422阅读:来源:国知局
00mA*(2+0.5) Ω =〇.75V,其他n-1 路的恒流控制电路的输入电压DRAIN 将高于0.75V。此时,该支路的恒流控制电路102-1的最小损耗为DRAIN1*Iledi = 0.75V* 300mA = 225mW。
[0071] 如果设置每一路LED灯的电流降低到150mA,而LEDl灯支路的控制端GATE1 = 4V,其 他n-1路GATE低于4V;此时,L抓1灯支路的恒流控制电路的输入电压DRAINl = lLEDi*(Ron+ Rldoi) = 150mA*(2+0.5) Ω =0.375V,其他n-1路的恒流控制电路的输入电压DRAI州尋高于 0.225V。此时,该支路的恒流控制电路102-1的最小损耗为DRAINl*lLEDi = 0.375V*150mA = 56.25mW。
[0072] TO时刻之前,ILEDI = ILED2 =…=ILE化=300mA,控制端电压GATE 1 = 4V,由于晶体管 Q1完全导通,则流过L邸灯的电流上包含有Boost升压变换器的开关纹波;
[0073] TO~T1时刻,每一路的基准电流信号ViREF从150mV变到75mV,若忽略线性调节器 (LD0)的响应时间,各路的控制端电压GATE下降,流过各路L抓灯的电流迅速降到150mA,由 于负载降低,输出电压Vbus略有上升;由于流过各路L邸灯的电流下降,Lm)灯上的压降降低, 恒流控制电路的输入电压DRAIN电压上升;
[0074] T1~T2时刻,输出电压Vbus偏高,所有恒流控制电路工作于放大区;
[0075] T2~T3时刻,随着输出电压Vbus下降,恒流控制电路的输入电压DRAIN电压也下降, 当DRAIN1降至0.375V后,控制端电压GATE1上升,输出电压Vbus也随之上升,直至T3时刻达到 稳态;
[0076] T3时刻之后,系统工作在150mA的稳态下,GATE1 =4V,DRAIN1 =0.375V。
[0077] 至此,反观现有技术中的方案,假设恒流电流源内置晶体管的导通电阻为2 Ω,在 最大电流为300mA,电流义样电阻为500ηιΩ时,则在最大电流时,每路担流电流源的最小压 降为300mA* (化0.5) Ω = 0.75V,为了保证恒流电流源有效地工作在放大区,取VvREFi = 1V,贝。 每路恒流电流源的最小损耗为lV*300mA = 300mW;在设置电流为150mA时,每路恒流电流源 的最小损耗为lV*150mA=150mW。由此,可W看出,本发明的有益效果在于:
[0078] 1、能保证至少有一路Lm)灯的恒流控制电路中的晶体管全通,压降降至最低,损耗 降至最小,且随着电流降低,压降可W自动降低。上述例子中,本发明技术的方案和传统方 案的损耗对比如下表所示。
[0079]
[0080] 2、在多路LED恒流驱动电路中,不需要通过采样恒流控制电路的输入电压来控制 直流变换器,运对于多路Lm)恒流驱动电路的1C设计而言,可W使用低压工艺,能够大大降 低成本。
[0081] 综上所述,本发明技术的多路LED恒流驱动电路,采用多个恒流控制电路来调节相 对应的LED灯支路的电流,且采样多个恒流控制电路中晶体管的控制端电压,选择其中的最 大者作为电压反馈信号,并根据此电压反馈信号和基准电压信号,生成直流变换器的开关 控制信号,用W调节所述直流变换器的输出电压,使其满足多路Lm)灯的驱动要求。采用本 发明的技术方案,可W将系统损耗大大降低,且可W采用低压工艺来设计1C,也降低了系统 的成本。
[0082] W上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,对于本领域技术人员 而言,本发明可W有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同 替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种多路LED恒流驱动电路,用于驱动多个输出通道的多路LED灯,所述多路LED恒流 驱动电路包括: 直流变换器,用于接收输入电压以向多个输出通道提供公共的输出电压; 多个恒流控制电路,与所述多路LED灯一一对应,并且,所述多个恒流控制电路连接在 所述多路LED灯和地之间,所述多个恒流控制电路根据相对应的LED灯的电流和基准电流信 号调节所述多路LED灯的电流; 反馈电路,接收所述多个恒流控制电路中晶体管的控制端电压,并选择其中的最大者 作为电压反馈信号; PWM控制电路,用于接收所述电压反馈信号和基准电压信号,以生成所述直流变换器的 开关控制信号,所述开关控制信号用以调节所述直流变换器的输出电压。2. 根据权利要求1所述的多路LED恒流驱动电路,其特征在于,所述多个恒流控制电路 中的每个恒流控制电路包括: 晶体管,所述晶体管包括第一端、第二端和控制端,在所述晶体管导通时电流从第一端 流至第二端; 采样电阻,所述采样电阻连接在所述晶体管的第二端和地之间; 第一运算放大器,所述第一运算放大器的第一输入端接收采样电阻的采样电压,第二 输入端接收基准电流信号,输出端连接至所述晶体管的控制端。3. 根据权利要求2所述的多路LED恒流驱动电路,其特征在于,所述反馈电路为一最大 电压选择电路, 所述最大电压选择电路接收所述多个恒流控制电路中晶体管的控制端电压,并选择其 中的最大者作为电压反馈信号。4. 根据权利要求3所述的多路LED恒流驱动电路,其特征在于,所述最大电压选择电路 包括: 多个二极管,所述多个二极管与所述多个恒流控制电路 对应,所述多个二极管的 阳极分别接收相对应的恒流控制电路中晶体管的控制端电压,其阴极连接至一个公共节 点,并在所述公共节点输出所述电压反馈信号。5. 根据权利要求4所述的多路LED恒流驱动电路,其特征在于,所述PWM控制电路包括: 第二运算放大器,所述第二运算放大器的第一输入端接收基准电压信号,第二输入接 收所述电压反馈信号,输出误差补偿信号; 所述基准电压信号根据所述晶体管的控制端电压所允许的最大值来设置; 叠加电路,用于将电流采样信号和斜坡信号进行叠加,生成电流反馈信号; 第一比较器,所述第一比较器的第一输入端接收所述误差补偿信号,第二输入端接收 所述电流反馈信号,输出比较信号;以及 RS触发器,所述RS触发器的复位端接收所述比较信号,置位端接收一时钟信号,输出端 提供所述开关控制信号。6. -种多路LED恒流驱动电路的控制方法,用于驱动多个输出通道的多路LED灯,所述 方法包括: 向多个输出通道提供公共的输出电压; 采用多个恒流控制电路,根据相对应的LED灯的电流和基准电流信号调节所述多路LED 灯的电流; 采样多个恒流控制电路中晶体管的控制端电压,并选择其中的最大者作为电压反馈信 号; 根据所述电压反馈信号和基准电压信号,生成开关控制信号,所述开关控制信号用以 调节所述输出电压。7.根据权利要求6所述的多路LED恒流驱动电路的控制方法,其特征在于,产生所述开 关控制信号的步骤包括: 将所述电压反馈信号和基准电压信号进行误差放大补偿处理,以获得误差补偿信号; 所述基准电压信号根据所述晶体管的控制端电压所允许的最大值来设置; 将电流采样信号和斜坡信号进行叠加,以获得电流反馈信号; 比较所述误差补偿信号和所述电流反馈信号,以获得比较信号; 根据所述比较信号和一时钟信号,生成所述开关控制信号。
【专利摘要】本发明公开了一种多路LED恒流驱动电路,采用多个恒流控制电路来调节相对应的LED灯支路的电流,且采样多个恒流控制电路中晶体管的控制端电压,选择其中的最大者作为电压反馈信号,并根据此电压反馈信号和基准电压信号,生成直流变换器的开关控制信号,用以调节所述直流变换器的输出电压,使其满足多路LED灯的驱动要求。采用本发明的技术方案,可以将系统损耗大大降低,且可以采用低压工艺来设计IC,也降低了系统的成本。
【IPC分类】H05B33/08
【公开号】CN105657899
【申请号】
【发明人】邓甫华
【申请人】南京矽力杰半导体技术有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年2月22日
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